泰安污水处理厂污水课程设计.doc

泰安污水处理厂污水课程设计 1 泰安污水处理厂污水课程设计泰安污水处理厂污水课程设计 第第 1 章 绪论章 绪论 2 1 1 工程概述 2 1 2 原始资料 2 第第 2 章 处理工艺方案选择章 处理工艺方案选择 3 2 1 工艺方案选择原则 3 2 2 工艺比较 4 2 3 工艺流程 7 2 4 处理构筑物的选择 7 第三章第三章 设计计算设计计算 14 3 1 设计参数 14 3 2 格栅 16 3 3 沉砂池 20 3 4 初沉池 24 3 5 生化池 29 3 6 二沉池 36 3 7 消毒池 43 3 8 浓缩池 45 3 9 污泥脱水 49 3 10 巴氏计量槽设计 53 第第 4 章章 高程设计高程设计 56 4 1 污水处理厂平面布置 56 4 2 污水处理厂高程布置 59 第第 5 章章 总结总结 64 参考文献 64 泰安污水处理厂污水课程设计 2 第第 1 章 章 绪论绪论 1 1 工程概述工程概述 泰安污水处理厂是泰安市欲利用奥地利政府贷款的城市污水厂建 设项目 主要处理生活污水与工业废水 污水厂设计地点下游不 足 10km 处是泰安市的主要给水水源地 因此要求排河污水能够 较好的进行脱氮除磷 以免对水源水质造成影响 1 2 原始资料原始资料 一 排水体制 完全分流制 二 水量资料 1 污水厂服务区到 2013 年设计人口为 30 万人 居住建筑内设 有室内给排水设备和淋浴设施 2 该区工业平均排水量 1 25 万立方米 日 3 公共设施等其他平均排污量为 1 85 万立方米 日 4 城市混合污水变化系数 日变化系数 K 日 1 2 总变化系数 K 总 1 4 三 混合污水水质 BOD5 225mg L COD 400mg L SS 200mg L NH3 N 40mg L TN 45mg L TP 7mg L pH 6 9 重金属及有毒物质 微量 冬季平均污水水温 8 夏季平均污水水温 25 四 污水处理厂出水水质 为保护水源 缓解水资源紧缺状况 要求污水处理厂后出水达到 下表标准 泰安污水处理厂污水课程设计 3 五 气 象资料 1 气 温 年平均 12 夏季平均 30 冬季平均 2 2 常年主导风向 东南 3 年平均降雨量 900mm 六 水文资料 1 排放水体水文资料 1 95 保证率的设计流量 15m3 秒 2 最高水位 14 00m 平均水位 10 00 最低水位 6 00 河水水质 平均溶解氧 6 5mg L 平均 SS 50mg L 2 地下水深度 4m 3 土壤冰冻深度 50cm 土质一般为砂质粘土 承载能力较好 七 污水处理厂厂区资料 1 土壤承载力 13 8T m2 2 设计地震强度 7 度 3 厂区地面平坦 地面标高 16 00m 3 其它资料 1 厂区附近无大片农田 2 拟由省属建筑公司承建施工 且各种建筑材料均能供应 3 电力供应充足 八 污水处理厂进水干管数据 管内底标高 10 50m 管直径自查 充满度自查 项目出水水质项目出水水质 COD mg L 80NH3 N mg L 30 BOD5 mg L 30TN mg L 50 SS mg L 30TP mg L 3 泰安污水处理厂污水课程设计 4 第第 2 章 处理工艺方案选择章 处理工艺方案选择 2 1 工艺方案选择原则工艺方案选择原则 作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节 乡 镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大 由于乡镇污水处理厂 的建设和运行不但耗资较大 而且受多种因素的制约和影响 其 中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用 最为关键 因此有必要根据确定的标准和一般原则 从整体优化 的观念出发 结合设计规模 污水水质特性以及当地的实际条件 和要求 选择切实可行且经济合理的处理工艺方案 经全面技术 经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式 污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划 地形 管网布置 环境保护的要求等因素综合考虑 必须进行现场踏勘 进行多方 案的技术经济比较 一般应考虑以下几个问题 1 地形地质条件要有利于处理构筑物的平面与高程的布置及 施工 地质条件指地基好 地下水位底 岩石较少 2 不受洪水威胁 否则应考虑防洪措施 3 少占农田 尽可能不占农田 4 考虑周围环境卫生条件 废水处理厂应布置在城镇集中给 水水源的下游 距城镇或生活区 300 米以上 并便于处理后废水 的排放 废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方 5 技术成熟 处理效果稳定 保证出水水质达到国家规定的 排放要求 6 基建投资和运行费用低 以尽可能少的投入取得尽可能多 的效益 7 运行管理方便 运转灵活 并可根据不同的进水水质和出 水水质要求调整运行方式和工艺参数 最大限度的发挥处理装置 和处埋构筑物的处理能力 8 选定工艺的技术及设备先进 可靠 9 便于实现工艺过程的自动控制 提高管理水平 降低劳动 强度和人工费用 本工程要求的污水处理程度较高 对污水处理工艺选择应十分慎 重 本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水 质以及经济条件考虑适应力强 调节灵活 低能耗 低投入 少 泰安污水处理厂污水课程设计 5 占地和操作管理方便的成熟先进工艺 下面将对各种工艺的特点 进行论述 以便选择切实可行的方案 2 2 工艺比较工艺比较 2 2 1 氧化沟方案 氧化沟污水处理技术 是 20 世纪 50 年代由荷兰人 Pasveer 首创 60 年代以来 这项技术在欧洲 北美 南非 澳大利亚等国已 被广泛采用 工艺及构造有了很大的发展和进步 随着对该技术 缺点 占地面积大 的克服和对其优点 基建投资及运行费用相 对较低 运行效果高且稳定 维护管理简单等 的逐步深入认识 目前已成为普遍采用的一项污水处理技术 目前常用的几种商业 性氧化沟有荷兰 DHV 公司 60 年代开发的 Carrousel 氧化沟 美 国 Envirex 公司开发的 Orbal 氧化沟 丹麦 Kruger 公司发明的 DE 氧化沟等 在我国 氧化沟工艺是使用较多的工艺 氧化沟工艺一般可不设初沉池 在不增加构筑物及设备的情况下 氧化沟内不仅可完成碳源的氧化 还可实现硝化和脱硝 成为 A O 工艺 氧化沟前增加厌氧池可成为 A2 O A A O 工艺 实现除磷 由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定 可直接浓缩脱 水 不必厌氧消化 氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法 工艺 与传统活性污泥系统相比 它在技术 经济等方面具有一 系列独特的优点 工艺流程简单 构筑物少 运行管理方便 一般情况下 氧 化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统 基建投资少 另外 由于不采用鼓风曝气的空气扩散器 不建厌 氧消化系统 运行管理要方便 处理效果稳定 出水水质好 实际运行效果表明 氧化沟在 去除 BOD5 和 SS 方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出 水 运行也更稳定可靠 同时 在不增加曝气池容积时 能方便 地实现硝化和一定的反硝化处理 且只要适当扩大曝气池容积 能更方便地实现完全脱氮的深度处理 基建投资省 运行费用低 实际运行证明 由于氧化沟工艺 省去初沉池和污泥厌氧消化系统 且比较容易实现硝化和反硝化 当处理要求脱氮时 氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥 法节省很多 同样 当仅要求去除 BOD5 时 对于大规模污水 泰安污水处理厂污水课程设计 6 厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当 而要 求去除 BOD5 且去除 NH3 N 时 氧化沟工艺运行费用就比传统 活性污泥法节省较多 污泥量少 污泥性质稳定 由于氧化沟所采用的污泥龄一般 长达 20 30d 污泥在沟内得到了好氧稳定 污泥生成量就少 因此使污泥后处理大大简化 节省处理厂运行费用 且便于管理 具有一定承受水量 水质冲击负荷的能力 水流在氧化沟中 流速为 0 3 0 4m s 氧化沟的总长为 L 则水流完成一个循环 所需时间 t L S 当 L 90 600m 时 t 5 20min 由于废水在氧 化沟中设计水力停留时间 T 为 10 24h 因此可计算出废水在整 个停留时间内要完成的循环次数为 30 280 次不等 可见原污水 一进入氧化沟 就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释 因此 具有一定承受冲击负荷的能力 占地面积少 由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小 水力 停留时间较长 使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积 占地面积可能会大些 但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池 占地面积总的来说会少于传统活性污泥法 2 2 2 A2 O 法 A2 O 工艺是 Anaorobic Anoxic Oxic 的英文缩写 它是厌氧 缺 氧 好氧生物脱氮除磷工艺的简称 A2 O 工艺于 70 年代由美国 专家在厌氧 好氧除磷工艺 A O 的基础上开发出来的 该工 艺同时具有脱氮除磷的功能 可以针对现今污水特点 水体富营 养化 进行有效处理 A2 O 工艺自被开发以来 就因为其特有的经济技术优势和环境效 益 愈来愈受到人们的广泛重视 通常称为 A2 O 工艺的实际上可 分为两类 一类是厌氧 好氧工艺 另一类是缺氧 好氧工艺 厌氧状 态和缺氧状态之间存在着根本的差别 在厌氧状态下既有无分子 态氧 也没有化合态氧 而在缺氧状态下则存在微量的分子态氧 DO 浓度 60 3 3 7 沉沙室高度 3 24 2 33 ilhh 式中 h3 沉沙室高度 i 沉沙池底坡度 取 0 02 l2 沉沙池底长度 m mh23 0 24 125 7 5 002 018 0 3 3 3 8 沉砂池的总高度 3 25 321 hhhH 式中 H 沉砂池的总高度 m h1 沉砂池超高 取 0 3m 泰安污水处理厂污水课程设计 23 mH33 123 0 8 03 0 3 3 9 验算最小流速 3 26 1min min min nA Q V 式中 Vmin 最小流速 m s 0 15m s Qmin 最小流量 m3 s 为 0 75Q n1 沉砂池格数 个 取 1 Amin 最小流量是的过水断面面积 m2 smsmV 15 0 54 0 84 1 2 1 1 66 075 0 min 3 3 10 进水渠道 格栅出水通过 DN1200mm 的管道送入沉砂池的进水渠道 然后 向两侧配水 进入进水渠道 污水在渠道中的流速 3 27 11 1 HB Q v 式中 V1 进水渠道水流流速 m s B1 进水渠道宽度 m 取 1 0m H1 进水渠道水深 m 取 0 8m sm v 58 0 8 0 0 1 46 0 1 3 3 11 出水渠道 出水采用薄壁出水堰跌落出水 出水堰课保证沉沙池内水位标高 很定 堰上水头为 3 28 3 2 2 1 1 2 gmb Q H 式中 H1 堰上水头 m Q1 沉砂池内设计流量 m3 s m 流量系数 取 0 4 b2 堰宽 m 等于沉砂池宽度 泰安污水处理厂污水课程设计 24 mH22 0 81 9 224 1 4 0 46 0 3 2 1 出水堰自由跌落 0 1 0 15m 后自动进入出水槽 出水槽 1 0m 有 效水深 0 8m 水流流速 0 62m s 出水流入出水管道 出水管采 用钢管 管径 DN 800mm 管内流速 v2 0 99m s 水里坡度 1 46 3 3 12 排沙管道 采用沉沙池底部管道排沙 排沙管道直径 DN 200mm 图 3 2 平流式沉砂池形式 3 4 初沉池初沉池 沉砂池设两组 按两组同时工作设计 故 每组的设计流量为 Q 0 46 m3 s 460L s 3 4 1 沉淀池表面积 3 29 q Q A 3600 泰安污水处理厂污水课程设计 25 式中 q 表面负荷 m3 m2 h 取 q 2 0 m3 m2 h m2828 2 360046 0 A 3 4 2 沉淀部分有效水深 3 30tqh 2 式中 h2 沉淀部分有效水深 m t 沉淀时间 s 取 1 5h mtqh0 35 12 2 3 4 3 沉淀部分有效容积 3 313600 tQV 3 248436005 146 0 mV 3 4 4 沉淀池长度 3 326 3 tvL 式中 L 沉淀池长度 m v 设计流量时的平均水平流速 mm s 取 5mm s mL276 35 15 3 4 5 沉沙池宽度 3 33 L A B 式中 B 沉沙池宽度 m m L A B6 30 27 828 3 4 6 沉淀池格数 3 34 b B n 1 式中 n1 沉淀池格数 个 b 沉淀池分格的每格宽度 m 取 4 8m 则个 7 个3 6 8 4 6 30 n 3 4 7 校核 泰安污水处理厂污水课程设计 26 校核长宽比 符合要求 46 5 8 4 27 b L 校核长深比 符合要求 89 0 3 27 2 h L 3 4 8 污泥部分需要的容积 按设计人口算 3 35 n SNT V 1000 式中 V 污泥部分需要的容积 S 每人每日污泥量 L 人 d 根据实际情况取 0 6 L 人 d T 两次清除污泥间隔时间 重力排泥 取 1d N 设计人口数 n 沉淀池组格数 m390 21000 13000006 0 V 3 4 9 每格池污泥所需容积 3 36 n V V 3 86 12 7 90 mV 3 4 10 污泥斗容积 3 37 aa 3 1 1 2 1 2 41 aahV 式中 V1 污泥斗容积 m3 a 沉淀池污泥上口边长 m 取 4 8m a1 沉淀池污泥下口边长 m 取 0 5m h4 污泥斗高度 m 取 3 72m 33 1 86 12 9 31 5 08 45 05 08 48 4 72 3 3 1 mmV 3 4 11 沉淀池总高度 3 38 4321 hhhhH 式中 H 沉淀池总高度 m h1 沉淀池超高 m 取 0 3m h3 缓冲层高度 m 取 0 3m h4 污泥部分高度 m 采用污泥斗高度与池底坡底 i 1 的高 泰安污水处理厂污水课程设计 27 度之和 mh94 3 8 427 01 0 72 3 4 则mhhhhH54 794 33 00 33 0 4321 3 4 12 进水配水井 沉淀池分为 2 组 每组分为 7 格 每组沉淀池进水端设进水配水 井 污水在配水井内平均分配 然后流进每组沉淀池 配水井内中心管直径 3 39 2 4 v Q D 式中 D 配水井内中心管直径 m v2 配水井内中心管上升流速 m s 取 0 7m s mD29 1 7 014 3 92 04 配水井直径 3 40 2 2 3 4 D v Q D 式中 D3 配水井直径 m v3 配水井内污水流速 m s 取 0 3m s mD37 2 29 1 3 014 3 92 0 4 2 3 3 4 13 进水渠道 沉淀池分为 2 组 每组沉淀池进水端设进水渠道 配水井接出的 DN1000 进水管从进水渠道中部汇入 污水沿进水渠道向两侧流 动 通过潜孔进入配水井渠道 然后由穿孔花墙流入沉淀池 3 41 111 HBQv 式中 v1 进水渠道水流流速 m s B1 进水渠道宽度 m 取 1 0m H1 进水渠道水深 m 取 0 8m 泰安污水处理厂污水课程设计 28 smsmv 4 0 575 0 8 00 1 46 0 1 3 4 14 进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水 配水渠道宽 0 5m 有效 水深 0 8m 穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的 6 20 则过孔流速为 3 42 1222 nhBQv 式中 v2 穿孔花墙过孔流速 m s B2 孔洞的宽度 m 取 0 2m h2 孔洞的高度 m 取 0 4m n1 孔洞数量 个 取 10 个 0 08m s70 40 20 46 10 2 v 3 4 15 出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落入出水渠道 然后汇入出水管道排走 出水堰采用矩形薄壁堰 堰后自由跌落水头 0 1 0 15 吗 堰上水 深 H 为 3 43gHbHmQ2 0 式中 m0 流量系数 采用 0 45 b 出水堰宽度 m H 出水堰顶水深 m gHH28 445 0 7 46 0 解得 mH036 0 出水堰后自由跌落采用 0 15m 则出水堰水头损失为 0 188m 3 4 16 出水渠道 沉淀池出水渠道 出水管与出水渠道连接 将污水送至集水井 3 44 333 HBQv 式中 v3 出水渠道水流流速 m s B3 出水渠道的宽度 m 取 1 0m H3 出水渠道的高度 m 取 0 8m smsmv 4 0 575 08 00 1 46 0 3 出水管道采用钢管 管径 DN 1000mm 管内流速 泰安污水处理厂污水课程设计 29 v 0 64m s 水力坡降 i 0 479 3 4 17 进水挡板 出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板 进水挡板距进水穿孔花墙 0 5m 挡板高出水面 0 3m 伸入水下 0 8m 出水挡板距出水堰 0 5m 挡板高出水面 0 3m 伸入水下 0 5m 在出水挡板处设一 个浮渣收集装置 用来收集拦截的浮渣 3 4 18 排泥管 沉淀池采用重力排泥 排泥管直径 DN300mm 排泥时间 t4 20min 排泥管流速 v4 0 82m s 排泥管伸入污泥斗底部 排 泥管上端高出水面 0 3m 便于清通和排气 排泥静水压头采用 1 2m 3 4 19 刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机 刮泥机设于池顶 刮板伸入池底 刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内 图 3 3 平流式沉淀池形式 3 5 生化池生化池 3 5 1 设计参数 3 5 1 1 水力停留时间 A A O 工艺的水力停留时间 t 一般采用 6 8h 设计中采用 8h 3 5 1 2 曝气池内活性污泥浓度 曝气池内活性污泥浓度 Xv 一般采用 2000 4000mg L 设计中取 Xv 3000mg L 3 5 1 3 回流污泥浓度 泰安污水处理厂污水课程设计 30 3 55r SVI Xr 6 10 式中 Xr 回流污泥浓度 mg L SVI 污泥指数 一般采用 100 r 系数 一般采用 1 2 LmgXr 120002 1 100 106 3 5 1 4 污泥回流比 3 56 1 rv X R R X 式中 R 污泥回流比 X r 回流污泥浓度 mg L X r f Xr 0 75 12000 9000mg L 9000 1 3000 R R 解得 5 0 R 3 5 2 平面尺寸计算 3 5 2 1 总有效容积 3 59tVQ 式中 V 总有效容积 m3 Q 进水流量 m3 d t 水力停留时间 d 3 m6 1904724 88 57142 V 厌氧 缺氧 好痒各段内水力停留时间的比值为 1 1 3 则每段 的水力停留时间分别为 厌氧池内水力停留时间 t1 1 6h 缺氧池内水力停留时间 t2 1 6h 好氧池内水力停留时间 t3 4 8h 3 5 2 2 平面尺寸 曝气池总面积 3 60 h V A 式中 A 曝气池总面积 m2 泰安污水处理厂污水课程设计 31 h 曝气池有效水深 m 取 4 2m 2 15 4535 4 2 19047 6 mA 每组曝气池面积 3 61 N 1 A A 式中 A1 每座曝气池表面积 m2 N 曝气池个数 取 2 2 1 57 2267 2 4535 15 mA 每组曝气池共设 5 廊道 第 1 廊道为厌氧段 第 2 廊道为缺 氧段 第 3 廊道为好氧段 每廊道宽取 0 7m 每廊道长 3 62 bn A1 L 式中 L 曝气池没廊道长 m b 每廊道宽度 m 取 7 0m n 廊道数 取 5 个 mL79 64 57 0 2267 57 厌氧 缺氧 好氧池的平面布置 如图所示 泰安污水处理厂污水课程设计 32 图 2 4 厌氧 缺氧 好氧池的平面布置图 3 5 3 进出水系统 3 5 3 1 曝气池的进水设计 初沉池的来水通过 DN1200mm 的管道送入厌氧 缺氧 好氧 曝气池首段的进水渠道 管道内的水流速为 0 88m s 在进水渠 道内 水流分别流向两侧 从厌氧段进入 进水渠道宽度为 1 2m 渠道内水深为 1 0m 则渠道内的最大水流速 3 63 11 1 b Q hN v v1 渠道内最大水流流速 m s b1 进水渠道宽度 m 取 1 2m h1 进水渠道有效水深 m 取 1 0m smv 38 0 0 12 12 0 92 1 反应池采用潜孔进水 孔口面积 泰安污水处理厂污水课程设计 33 3 64 2 Q Nv F 式中 F 每座反应池所需孔口面积 m2 v2 孔口流速 m s 取 0 4m s 2 15 1 4 02 0 92 mF 设每个孔口尺寸为 0 5 0 5m 则孔口数 3 65 f n F 式中 n 每座曝气池所需孔口数 个 f 每个孔口的面积 m2 取 5 个 6 4 5 05 0 1 15 n 3 5 3 2 曝气池的出水设计 厌氧 缺氧 好氧池的出水采用矩形薄壁堰 跌落出水 堰上水头 3 66 3 2 2 gmb Q H 式中 H 堰上水头 m Q 每座反应池出水量 m3 s 指污水最大流量 0 92m3 s 与回流污泥量 回流量之和 21 9 160 m3 s m 流量系数 取 0 4 b 堰宽 m 取 7 0m 与反应池宽度相等 mH080 0 81 9 20 74 02 16066 0 92 0 3 2 厌氧 缺氧 好氧的最大出水流量为 0 92 0 66 160 1 98 m3 s 出水管径采用 DN1800mm 送往二沉池 管道内的水流 速为 0 84m s 3 5 4 其他管道设计 3 5 4 1 污泥回流管 在本设计中 污泥回流比为 50 从二沉池回流过来的污泥通 过两根 DN500mm 的回流管道分别进入首段两侧的厌氧段 管内 污泥流速为 0 9m s 泰安污水处理厂污水课程设计 34 3 5 4 2 硝化液回流管 硝化液回流比为 200 从二沉池出水回到缺氧段首段 硝 化液回流管管径为 DN1000mm 内流速为 0 9m s 3 5 5 剩余污泥量 3 6750 QLbVX Sa rvr 平平 QW 式中 W 剩余污泥量 kg d a 污泥产率系数 取 0 6 b 污泥自身氧化系数 d 1 取 0 05 Q 平 平均日污水流量 m3 d Lr 反应池去除的 SS 浓度 kg m3 Sr 反应池去除的 BOD5 的浓度 kg m3 其中 污水中的 SS 浓度为 200mg L 假定一级处理对 SS 的去 除效率为 50 则 进入曝气池中的污水的 SS 浓度 3 68 501 LL Ya 式中 La 进入曝气池内污水 SS 浓度 mg L LY 原水中 SS 浓度 mg L Lmg a 100 501 200L 3 09 0 9010100mkgLmgLY 同时 污水中的 BOD5 浓度为 225mg L 假定一级处理对 BOD5 的去除效率为 25 则 进入曝气池中的污水的 BOD5 浓度 3 69 251 Ya SS 式中 Sa 进入曝气池内污水 BOD5 浓度 mg L SY 原水中 BOD5 浓度 mg L LmgLa 75 168 251 225 3 158 0 75 1581075 168mkgLmgSr dkgW 87 520250 9 571420925 0 36 190470 05 0 158 9 571426 0 3 5 6 曝气系统工艺计算 3 5 6 1 需氧量 泰安污水处理厂污水课程设计 35 1 平均时需氧量 3 70 vr VXbQSaO 2 式中 O2 混合液需氧量 a 活性污泥微生物每代谢 1kgBOD 所需的氧气 kg 数 取 0 5 Q 污水平均流量 m3 d Sr 被降解的 BOD 浓度 g L b 每 1kg 活性污泥每天自身氧化所需要的氧气 kg 数 取 0 15 Xv 挥发性总悬浮固体浓度 g L hkgdkg O 5 199 8 4787 1000 75 0 200 6 19047 5 3 15 0 1000 30225 9 571425 0 2 2 最大时需氧量 最大时需氧量计算方法同上 只需要将污水的平均流量转换为最 大流量 hkgdkg Q 3 314 9 7542 1000 75 0 200 6 19047 5 3 15 0 1000 30225 800005 0 max 3 最大时需氧量与平均时需氧量之比 6 1 5 199 3 314 2 max2 Q Q 3 5 6 2 供气量 采用 WM 180 型网状膜微孔空气扩散器 每个扩散器的服务 面积为 0 49 敷设于池底 0 2m 处 淹没深度为 4 0 计算温 度定为 30 查表得 20 和 30 时 水中得饱和溶解氧值为 9 17mg L 7 63mg L 20 s C 30 s C 1 空气扩散器出口处的绝对压力 3 71 HPb980010013 1 5 式中 Pb 出口处绝对压力 Pa 泰安污水处理厂污水课程设计 36 H 扩散器上淹没深度 m 设计中取 H 4 0m PaPb 55 10405 1 4980010013 1 空气离开曝气池池面时 氧的百分比 3 72 100 1 2179 1 21 A A t E E Q 式中 Qt 氧的百分比 EA 空气扩散器的氧转移效率 取 12 2 曝气池混合液中平均氧饱和度 按最不利的温度条件考虑 3 73 4210066 2 5 30 tb ssb QP CC 式中 30 时 鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度 30 sb C 的平均值 mg l Cs 30 时 在大气压力条件下 氧的饱和度 mg l LmgCsb 63 8 42 96 18 10066 2 10405 1 63 7 5 5 30 换算为在 20 条件下 脱氧清水的充氧量 3 74 20 20 0 024 1 T Tsb s CC RC R 式中 R 混合液需氧量 kg L 20 时 鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度 20 sb C 的平均值 mg L 修正系数 压力修正系数 C 曝气池出口处溶解氧浓度 mg L 泰安污水处理厂污水课程设计 37 设计中 0 2 0 1 95 0 82 0 C 平均时需氧量为 hkgR 93 94 024 1 263 8 195 0 82 0 17 9 7 66 2030 0 最大时需氧量为 hkgR 60 182 024 1 263 8 195 0 82 0 17 9 3 128 2030 max0 3 曝气池供气量 曝气池平均时供气量为 hm E R G A s 94 2636 12 0 3 0 93 94 3 0 30 曝气池最大时供气量为 hm E R G A s 2 5072 12 0 3 0 60 182 3 0 30 3 6 二沉池二沉池 设计中设两组辐流式沉淀池 N 取 2 按两组同时工作设计 故 每组的设计流量为 Q 0 46 m3 s 460L s 从生化池中流出的混合 液进入集配水井 经过集配水井分配流量后流入辐流式沉淀池 3 6 1 沉淀池表面积 3 75 3600 q Q F 式中 q 表面负荷 m3 m2 h 取 q 1 4 m3 m2 h 则 2 9 1182 4 1 360046 0 mF 3 6 2 沉淀池的直径 3 76 F D 4 泰安污水处理厂污水课程设计 38 式中 D 沉淀池直径 m mD9 38 14 3 9 11824 设计时取直径 40 0m 半径即为 20 0m 3 6 3 沉淀池有效水深 3 77 tqh 2 式中 h2 沉淀部分有效水深 m t 沉淀时间 s 取 2 5h mh5 35 24 1 2 3 6 4 径深比 合乎 6 12 的要求 42 11 5 3 0 40 2 h D 3 6 5 污泥部分所需容积 3 78 NXrX XQR V 5 0 1 2 0 1 式中 V1 污泥部分所需容积 m3 Q 污水平均流量 m3 s 取 0 58 m3 s R 污泥回流比 取 50 X 曝气池中污泥浓度 mg L Xr 二沉池排泥浓度 mg L 3 79r SVI Xr 6 10 3 80 r X R R X 1 式中 SVI 污泥容积指数 取 100 r 系数 取 1 2 得到 Xr 12000mg L X 4000mg L m31782 2 120004000 5 0 4000360066 0 5 01 2 1 V 泰安污水处理厂污水课程设计 39 3 6 6 沉淀池总高度 3 81 54321 hhhhhH 式中 H 沉淀池总高度 m h1 沉淀池超高 m 取 0 3m h2 沉淀部分有效水深 m h3 沉淀池缓冲层高度 m 取 0 3m h4 沉淀池底部圆锥体高度 m h5 沉淀池污泥区浓度 m 根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点 采用机械刮泥机连 续排泥 池底坡度 0 05 3 82irrh 14 式中 h4 沉淀池底部圆锥体高度 m r 沉淀池半径 m 为 20 0m r1 沉淀池进水竖井半径 m 取 1 0m i 沉淀池池底坡度 取 0 05 mh95 005 0 0 1 0 20 4 3 83 F VV h 21 5 式中 V1 污泥部分所需容积 m3 V2 沉淀池底部圆锥体容积 m3 F 沉淀池表面积 m2 3 84 3 1 2 1 2 42 rrrrhV 6 418 0 10 200 1 0 20 95 0 3 22 mh765 0 1782 6 4181782 5 mhhhhhH37 6 32 1 95 0 3 05 33 0 54321 3 6 7 进水管的计算 3 85 01 RQQQ 泰安污水处理厂污水课程设计 40 式中 Q1 进水管设计流量 m3 s Q 单池设计流量 m3 s R 污泥回流比 取 50 Q0 单池污水平均流量 m3 s dmQ 625 066 0 5 05 046 0 3 1 进水管管径取 D1 900mm 流速 3 86 2 1 11 4 D Q A Q v smv 98 0 9 014 3 625 0 4 2 3 6 8 进水竖井计算 进水竖井直径采用 D2 2 0m 进水竖井采用多孔配水 配水口尺寸 a b 0 5m 1 2m 共设 6 个 沿井壁均匀分布 流速 v 2 015 0 17 0 62 15 0 625 0 1 sm A Q v 符合要求 孔距 l m aD l54 0 6 6 2 3 6 9 稳流筒计算 筒中流速 v3 0 03 0 02m s 设计中取 0 02m s 稳流筒过流面积 2 3 1 25 31 02 0 625 0 m v Q f 稳流筒直径 D3 mD f D6 62 14 3 25 3144 22 23 3 6 10 出水槽计算 采用双边 90 三角堰出水槽集水 出水槽沿池壁环形布置 环形 槽中水流由左右两侧汇入出水口 每侧流量 Q 0 46 2 0 23m3 s 集水槽中流速 v 0 6m s 设集水槽槽宽 B 0 6m 泰安污水处理厂污水课程设计 41 槽内终点水深 h2 m vb Q h63 0 6 06 0 23 0 2 槽内起点水深 h1 2 2 2 3 1 2 h h h h k 2 2 3 gB Q hk 3 87 3 88 式中 hk 槽内临界水深 m 系数 一般采用 1 g 重力加速度 mhk25 0 6 081 9 23 0 2 2 3 mh67 063 0 63 0 26 0 2 2 3 1 设计中取出水堰后自由跌落 0 10m 集水槽高度 0 10 0 67 0 77m 取 0 80m 集水槽断面尺寸为 0 6m 0 80m 3 6 11 出水堰计算 3 89 n Q q 3 90 b L n 3 91 21 LLL 3 92 5 2 7 0 qh 3 93 L Q q 0 式中 q 三角堰单堰流量 L s Q 进水流量 L s L 集水堰总长度 m L1 集水堰外堰堰长 m L2 集水堰内堰堰长 m n 三角堰数量 个 b 三角堰单宽 m 取 0 10m h 堰上水头 m q0 堰上负荷 L s m 泰安污水处理厂污水课程设计 42 19 1 15 241 100046 0 36 0 191 0 7 0 191 0 2412 10 0 15 241 15 241 69 118 26 00 10 40 46 122 0 1 0 40 0 5 2 21 2 1 msL L Q q mh sL n Q q b L n mLLL mL mL 个 根据规定二沉池出水堰上负荷在 1 5 2 9 L s m 之间 计算结果 负荷要求 3 6 12 出水管 出水管直径 D 800mm sm D Q v 91 0 8 014 3 2 92 0 4 2 4 22 3 6 13 排泥装置 沉淀池采用周边传动刮吸泥机 周边传动刮吸泥机的线速度为 2 3m min 刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管 利用静水压力将 污泥吸入污泥槽 沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外 排泥管管径 500mm 回流污泥量 179 3L s 流速 0 91m s 3 6 14 集配水井的设计计算 3 6 14 1 配水井中心管直径 3 94 2 2 4 v Q D 式中 D2 配水井中心管径 m v2 中心管内污水流速 m s 取 0 7m s Q 进水流量 m3 s 取 1 355 m3 s mD57 1 7 0 355 1 4 2 设计中取 1 60m 3 6 14 2 配水井直径 泰安污水处理厂污水课程设计 43 3 95 2 2 3 3 4 D v Q D 式中 D2 配水井直径 m v2 配水井内污水流速 m s 取 0 3m s mD88 2 6 1 3 0 355 1 4 2 2 设计中取 2 90m 3 6 14 3 集水井直径 3 96 2 3 1 1 4 D v Q D 式中 D2 集水井直径 m v2 集水井内污水流速 m s 取 0 25m s mD91 3 9 2 25 0 355 1 4 2 2 设计中取 3 90m 3 6 14 4 进水管管径 取进入二沉池的管径 DN 900mm 校核流速 符合要求 smsm D Q v 7 0 07 1 9 014 3 2 355 1 4 2 4 2 3 6 14 5 出水管管径 由前面的结果可知 DN 800mm v 1 0m s 3 6 14 6 总出水管 取出水管管径 D 1100mm v 1 0m s 集配水井内设有超越 阀门 以便超越 3 7 消毒池消毒池 3 7 1 消毒剂的投加 3 7 1 1 加氯量计算 一级处理出水采用液氯消毒时 液氯投加量一般为 20 30mg L 本设计中液氯投量采用 25 0mg L 每日加氯量为 泰安污水处理厂污水课程设计 44 3 971000 86400 0 Qqq 式中 Q 污水设计流量 m3 s q 每日加氯量 kg d q0 液氯投加量 mg d dkgq 2 19871000 8640092 00 25 3 7 1 2 加氯设备 液氯由真空转子加氯机加入 加氯机设计 2 台 采用一用一备 每小时加氯量 hgq 8 82 24 2 1987 设计采用 ZJ 1 型转子加氯机 3 7 2 平流式消毒接触池 本设计采用 2 个 3 廊道平流式消毒接触池 单池设计如下 3 7 2 1 消毒池面积 3 98QtV 式中 V 接触池单池容积 m3 Q 单池污水设计流量 m3 s t 消毒接触时间 h 采用 30min 3 828603046 0mQtV 3 7 2 2 消毒池表面积 3 99 2 h V F 式中 F 消毒池单池表面积 m2 h2 消毒池有效水深 m 取 2 5m 2 2 2 331 5 2 828 m h V F 3 7 2 3 消毒池池长 3 100 B F L 式中 L 消毒池廊道总长 m B 消毒池廊道单宽 m 取 5m 泰安污水处理厂污水课程设计 45 m B F L24 66 5 2 331 消毒接触池采用 3 廊道 消毒池长 m L L08 22 3 24 66 3 校核长宽比 合乎要求 1025 13 5 24 66 B L 3 7 2 4 池高 3 101 21 hhH 式中 h1 超高 m 取 0 3m h2 有效水深 m mhhH8 25 23 0 21 3 7 2 5 进水部分 每个消毒池的进水管管径 D 800mm v 1 0m s 3 7 2 6 混合 采用管道混合的方式 加氯管线直接接入消毒池进水管 为增加 混合效果 加氯点后 D 800mm 的静态混合器 3 7 2 7 出水部分 3 102 3 2 2 gbmn Q H 式中 H 堰上水头 m n 消毒池个数 个 m 流量系数 采用 0 42 b 堰宽 取 0 5m 3 8 浓缩池浓缩池 3 8 1 污泥量计算 3 8 1 1 初沉池污泥量计算 泰安污水处理厂污水课程设计 46 mH14 0 81 9 25 042 0 2 92 0 3 2 按设计人口算 3 103 n SNT V 1000 式中 V 污泥部分需要的容积 S 每人每日污泥量 L 人 d 根据实际情况取 0 6 L 人 d T 两次清除污泥间隔时间 重力排泥 取 4h N 设计人口数 取 65 万人 n 沉淀池组格数 m3 5 32 2421000 46500006 0 V 3 8 1 2 曝气池每日增加的污泥量 3 104 vdea VXKQSSYX 式中 X 每日增加的污泥量 kg d Sa 曝气池进水 BOD5 的浓度 mg L 为 195mg L Se 曝气池出水 BOD5 的浓度 mg L 为 10mg L Y 污泥产率系数 取 0 6 Q 污水平均流量 m3 d 为 63590 4 m3 d V 曝气池容积 m3 Xv 挥发性污泥浓度 MLVSS mg L 取 2500mg L Kd 污泥自身氧化率 采用 0 1 dkgX 2 17251000 25006 190471 01000 4 63590 30225 6 0 3 8 1 3 曝气池每日排出的污泥量 3 105 r fX X Q 2 式中 Q2 曝气池每日排出的污泥量 kg d f 0 75 Xr 回流污泥浓度 mg L 取 12000mg L 泰安污水处理厂污水课程设计 47 smdmQ 1022 2 69 191 1000 1200075 0 2 1725 333 2 3 8 2 重力浓缩池 进入浓缩池的剩余污泥量 2 22 10 3m3 s 采用 2 个浓缩池 单池流量 Q 2 22 10 3 2 1 11 10 3m3 s 4 0 m3 h 3 8 2 1 沉淀部分有效面积 3 106 G QC F 式中 F 沉淀部分有效面积 m2 C 流入浓缩池的剩余污泥浓度 kg m3 采用 10 0 kg m3 G 固体通量 kg m2 h 采用 1 0 kg m2 h Q 入流剩余污泥流量 m3 h 2 0 40 0 1 100 4 mF 3 8 2 2 沉淀池直径 3 107 F D 4 式中 D 沉淀池直径 m mD14 7 0 404 设计中取 7 20m 3 8 2 3 浓缩池的容积 3 108QTV 式中 V 浓缩池的容积 m3 T 浓缩池浓缩时间 h 取 16h 3 3 94 631636001011 1 mV 3 8 2 4 沉淀池有效水深 3 109 F V h 2 式中 h2 沉淀池有效水深 mh10 7 0 9 94 63 2 3 8 2 5 浓缩后剩余污泥量 泰安污水处理厂污水课程设计 48 3 110 0 1 100 100 P P QQ 式中 Q1 浓缩后剩余污泥量 dmsm P P QQ 26 7 104 8 97100 99100 1052 2 100 100 3354 0 1 池底高度 辐流式沉淀池采用中心驱动刮泥机 池底需做成 1 的坡度 刮 泥机连续转动将污泥推入污泥斗 池底高度 i D h 2 4 式中 h4 池底高度 m i 池底坡度 采用 0 01 mh0375 0 01 0 2 50 7 4 设计中取 0 04m 3 8 2 7 污泥斗容积 3 112 5 batgh 式中 h5 污泥斗高度 m 泥斗倾角 为保证排泥顺畅 圆形污泥斗倾角一般 采用 55 a 污泥斗上口直径 m 取 1 25m b 污泥斗底部直径 m 取 0 25m mtgh43 1 25 0 25 1 55 5 污泥斗容积 3 113 3 1 22 51 abbahV 式中 V1 污泥斗容积 m3 h5 污泥斗高度 m 322 1 9 2 25 0 25 1 25 0 25 1 43 1 3 1 mV 泰安污水处理厂污水课程设计 49 污泥在污泥斗中停留时间 3 1 3600Q V T 114 式中 V 污泥斗容积 m3 T 污泥在污泥斗中停留时间 h hT59 9 104 83600 9 2 5 3 8 2 8 浓缩池总高度 3 115 54321 hhhhhH 式中 h 浓缩池总高 m h1 超高 m 取 0 3m h3 缓冲层高度 m 取 0 3m m hhhhhH 66 3 43 1 017 03 061 1 3 0 54321 设计中取 3 70m 3 8 2 9 浓缩后分离出的污水量 3 116 0 0 100P PP Qq 式中 q 浓缩后分离出的污水量 m3 s Q 进入浓缩池的污泥量 m3 s P 浓缩前含水率 采用 99 P0 浓缩后含水率 采用 97 3 8 2 10 溢流堰 浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽 然后汇入出水管排出 出水槽流量 q 5 6 10 5 m3 s 设出水槽宽 0 2m 水深 0 05m 则水流流速为 5 6 10 3 m3 s 溢流堰周长 3 117 2 bDc 式中 c 溢流堰周长 m D 浓缩池直径 m b 出水槽宽 m 泰安污水处理厂污水课程设计 50 mc39 9 2 0239 3 14 3 溢流堰采用单侧 90 三角堰出水 三角堰顶宽 0 16m 深 0 8m 每格沉淀池有三角堰 9 39 0 16 59 个 每个三角堰流量 q smq 105 9 59 106 5 37 5 0 3 118 4 0 0 7 0 qh 式中 q 每个三角堰流量 m3 s h 三角堰水深 m mh 3 04 07 1073 2 105 9 7 0 设计中采用 0 003m 三角堰后自由跌落 0 10m 则出水堰水头损失为 0 103m 3 8 2 11 溢流管 溢流水量 8 4 10 5 m3 s 设溢流管管径 DN100mm 管内流 速 v 0 23m s 3 8 2 12 刮泥装置 浓缩池采用中心驱动刮泥机 刮泥机底部设有刮泥板 将污 泥推入污泥斗 3 8 2 13 排泥管 剩余污泥量 5 03 10 4m3 s 泥量很小 采用污泥管道最小 直径 DN150mm 间歇将污泥排入贮泥池 3 9 污泥脱水污泥脱水 3 9 1 污泥脱水计算 脱水后污泥量 3 119 2 1 0 100 100 P P QQ 3 1201000 1 2 PQM 式中 Q 脱水后污泥量 m3 d Q0 脱水前污泥量 m3 d 泰安污水处理厂污水课程设计 51 P1 脱水前污泥含水率 取 9